博世：重点布局碳化硅 加大半导体投资

近年来，以碳化硅为代表的第三代半导体材料凭借着在禁带宽度、击穿电场强度、饱和电子漂移速率、热导率以及抗辐射等关键参数方面的显著优势，进一步满足了现代工业对高功率、高电压、高频率的需求，从而成为半导体材料领域最具前景的材料之一。而当前，在汽车电子领域，碳化硅的优势已充分显现。

近日，在全球科技媒体集团AspenCore主办的“中国国际汽车电子高峰论坛”上，车用半导体第六大生产商、MEMS传感器全球第一厂商博世汽车电子中国区战略发展部负责人Sebastian Mueller从半导体发展的态势出发，重点介绍了碳化硅的优异性。他并透露，博世非常看重碳化硅市场，也在进行重点投资。

汽车电子将保持较高的增长

Sebastian Mueller首先认为当前全球半导体产业呈现五个态势：一是大规模晶圆厂建设投资增长；二是科技行业巨头开始自研和设计芯片；三是材料和技术持续的创新；四是一些应用领域的市场会持续增长，特别汽车电子；五是很多初创公司正在成长，给老牌芯片企业带来压力。

他并指出，“随着应用的增多，半导体市场的增长是完全可以预期的。但是半导体应用的增长势头，也受到了一系列市场和非市场因素的挑战，包括短期供需不匹配、经济和地缘政治挑战、自然灾害、大流行病和劳动力短缺、原材料价格上涨等因素，这些因素将会影响到应用市场以及芯片的需求和芯片供应链的发展。”

具体到当前的半导体应用市场，Sebastian Mueller介绍说，占比最大的是计算与存储及无线通讯。但在增长方面，汽车电子为最高，去年的增长率达到了12%。随着汽车电动化、自动化、互联化的演进，汽车电子的市场还在增长中。

碳化硅在新能源车中的优势

在总述半导体的市场趋势后，着眼汽车电子的增长态势，Sebastian Mueller从技术上重点阐释了碳化硅的优良特性。“相比硅基半导体，碳化硅具有更高速的开关切换、更低的开关损耗和更高的效率，更低的杂散电感，可以实现简化的冷却系统，可以在更高的电压和频率上工作，能够实现电池的小型化。”

Sebastian Mueller指出，具体在一辆汽车中，有充电桩，充电器，高压电池，逆变器、电机、低压电池和直流交流转换等器件。碳化硅用得最多、市场份额最大的是逆变器。80%的碳化硅市场在新能源汽车，而这80%中的80%碳化硅芯片用在逆变器上面。相较而言，如果用传统的IGBT和逆变器，电动车续航只能提高5%，提升不明显，价值也不大。但如果采用800V电池加上碳化硅逆变器，续航会提升12%，这种提升效果比较大。由此，他总结说，“总而言之，碳化硅在提升续航方面可以做出很大的贡献。而续航是新能源汽车目前阶段最重要的痛点。”

Sebastian Mueller并进一步介绍，“如果使用800伏和碳化硅逆变器还可以加快充电速度、提高转换效率。从20%电量充电到80%，用碳化硅方案只需要10-20分钟时间。转化效率相比传统器件也能提高10%。此外，使用碳化硅技术能够省掉很多高压线缆，使车辆变得更轻。”

也因正为800伏和碳化硅逆变器的优势性能，Sebastian Mueller从行业观察角度指出，“目前，已经可以看到，搭载碳化硅逆变器的新能源汽车厂商越来越多。自特斯拉开始使用碳化硅后，比亚迪，蔚来、小鹏、吉利已经大量使用该技术和器件，奥迪今年也将开始使用碳化硅。整个市场的发展非常活跃。2023年，车载800V电池市场份额会达到7%，到2030年将会增长到25%，这对800V逆变器的需求将会越来越高。”也正是看中这一领域的增长趋势，Sebastian Mueller透露，博世作为车用半导体第六大生产商、MEMS传感器全球第一厂商，正在投资碳化硅。

博世的半导体业务

另外，在演讲中，Sebastian Mueller还特别介绍了博世在半导体方面的业绩。据介绍，博世在半导体产业中已经耕耘了近60年，上个世纪60年代研发出第一款车用功率半导体、70年代推出了车用集成电路、1995年研发了第一个微机电传感器（MEMS），博世同时也拥有自己的晶圆厂。凭借悠久的历史沉淀和深厚的研发能力，博世目前在全球车用半导体行业排名第六，MEMS市场排名第一。到2030年，博世将在芯片业务上投资超过100亿欧元。